《平面向量的数量积》学案
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平面向量的数量积的物理背景及其含义导学案(1)学习目标:1、利用物理中功的概念了解平面向量数量积的物理背景,理解向量的数量积概念及几何 意义;能够运用这一概念求两个向量的数量积,并能根据条件逆用等式求向量的夹角;2、掌握由定义得到的数量积的5条重要性质,并能运用性质进行相关的判断和运算;3、了解用平面向量数量积可以处理有关长度、角度和垂直的问题,培养学生的应用意识.学习过程 一、课前准备 复习:1、向量加法和减法运算的两个法则是 和 .2、向量数乘运算的定义是 . 思考:通过前面的学习我们知道向量的运算有向量的加法、减法、数乘,那么向量与向量 能否“相乘”呢? 二、新课导学探究1:如下图,如果一个物体在力F 的作用下产生位移s ,那么力F 所做的功W = ,其中θ是 . 思考:这个公式的有什么特点?请完成下列填空:F (力)是 量;S (位移)是 量;θ是 ;W (功)是 量; 结论:功是一个标量,功是力与位移两个向量的大小及其夹角余弦的乘积 启示:能否把“功”看成是力与位移这两个向量的一种运算的结果呢? 新知1:向量的数量积(或内积)的定义已知两个非零向量a 和b ,我们把数量cos a b θ叫做a 和b 的数量积(或内积),记作a b ⋅,即cos a b a b θ⋅=.其中θ是a 和b 的夹角(0≤θ≤π)说明:①记法“a ·b ”中间的“· ”不可以省略,也不可以用“⨯ ”代替。
② 两个非零向量夹角的概念:非零向量a 与b ,作OA =a,OB =b ,则∠AOB=θ(0≤θ≤π)叫a 与b的夹角(两向量必须是同起点的)特别地:当θ=0时,a 与b 同向;当θ=π时,a 与b反向;当θ=2π时,a 与b 垂直,记a ⊥b ;③“规定”:零向量与任何向量的数量积为零,即00a ⋅=。
探究2:向量的数量积运算与线性运算的结果有什么不同?影响数量积大小因素有哪些? 期望学生回答:线性运算的结果是向量;数量积的结果则是数,这个数值的大小不仅和向量a 与b 的模有关,还和它们的夹角有关。
平面向量的数量积教案一、教学目标:1. 理解平面向量的数量积的概念及其几何意义。
2. 学会计算平面向量的数量积,并能熟练运用数量积解决实际问题。
3. 掌握平面向量的数量积的性质,并能运用其性质进行向量运算。
二、教学重点:1. 平面向量的数量积的概念及其几何意义。
2. 平面向量的数量积的计算方法。
3. 平面向量的数量积的性质。
三、教学难点:1. 平面向量的数量积的计算方法。
2. 平面向量的数量积的性质的证明。
四、教学准备:1. 教师准备PPT,内容包括平面向量的数量积的概念、计算方法、性质及其应用。
2. 教师准备一些实际问题,用于引导学生运用平面向量的数量积解决实际问题。
五、教学过程:1. 导入(5分钟)教师通过PPT展示一些实际问题,引导学生思考如何运用向量的知识解决这些问题。
2. 讲解平面向量的数量积的概念(10分钟)教师通过PPT讲解平面向量的数量积的概念,并展示其几何意义。
3. 讲解平面向量的数量积的计算方法(15分钟)教师通过PPT讲解平面向量的数量积的计算方法,并给出一些例题进行讲解。
4. 练习平面向量的数量积的计算(10分钟)学生独立完成一些练习题,教师进行解答和讲解。
5. 讲解平面向量的数量积的性质(10分钟)教师通过PPT讲解平面向量的数量积的性质,并给出一些证明。
6. 练习平面向量的数量积的性质(10分钟)学生独立完成一些练习题,教师进行解答和讲解。
7. 应用平面向量的数量积解决实际问题(10分钟)教师给出一些实际问题,引导学生运用平面向量的数量积解决这些问题。
8. 总结(5分钟)教师对本节课的内容进行总结,并强调平面向量的数量积的重要性和应用价值。
9. 布置作业(5分钟)教师布置一些练习题,巩固学生对平面向量的数量积的理解和应用。
10. 课堂反馈(5分钟)教师通过课堂反馈了解学生对平面向量的数量积的掌握情况,为下一步的教学做好准备。
六、教学拓展:1. 教师通过PPT讲解平面向量的数量积与其他向量知识的联系,如向量的模、向量的加减法等。
2.4《平面向量的数量积》导学案【学习目标】1.掌握平面向量的数量积及其几何意义;2.掌握平面向量数量积的重要性质及运算律;3.了解用平面向量的数量积可以处理有关长度、角度和垂直的问题;4.掌握向量垂直的条件. 【导入新课】 复习引入:1. 向量共线定理 向量b 与非零向量a共线的充要条件是:有且只有一个非零实数λ,使b =λa .2.平面向量基本定理:如果1e ,2e 是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量a ,有且只有一对实数λ1,λ2使a=λ11e +λ22e 3.平面向量的坐标表示分别取与x 轴、y 轴方向相同的两个单位向量i 、j 作为基底.任作一个向量a ,由平面向量基本定理知,有且只有一对实数x 、y ,使得yj xi a 把),(y x 叫做向量a 的(直角)坐标,记作),(y x a 4.平面向量的坐标运算若),(11y x a ,),(22y x b ,则b a ),(2121y y x x ,b a ),(2121y y x x ,),(y x a . 若),(11y x A ,),(22y x B ,则 1212,y y x x AB5.a ∥b (b0)的充要条件是x 1y 2-x 2y 1=06.线段的定比分点及λP 1, P 2是直线l 上的两点,P 是l 上不同于P 1, P 2的任一点,存在实数λ,使 P P 1=λ2PP ,λ叫做点P 分21P P 所成的比,有三种情况:λ>0(内分) (外分) λ<0 (λ<-1) ( 外分)λ<0 (-1<λ<0)7. 定比分点坐标公式:若点P 1(x 1,y 1) ,P2(x 2,y 2),λ为实数,且P P 1=λ2PP ,则点P 的坐标为(1,12121y y x x ),我们称λ为点P 分21P P 所成的比.8. 点P 的位置与λ的范围的关系:①当λ>0时,P P 1与2PP 同向共线,这时称点P 为21P P 的内分点.②当λ<0(1 )时,P P 1与2PP 反向共线,这时称点P 为21P P 的外分点. 9.线段定比分点坐标公式的向量形式:在平面内任取一点O ,设1OP =a,2OP =b, 可得OP =b a b a1111.10.力做的功:W = |F | |s |cos , 是F 与s 的夹角. 新授课阶段1.两个非零向量夹角的概念已知非零向量a与b,作OA =a,OB =b,则∠AOB=θ(0≤θ≤π)叫a与b的夹角.说明:(1)当θ=0时,a与b同向;(2)当θ=π时,a与b反向; (3)当θ=2时,a与b垂直,记a⊥b; (4)注意在两向量的夹角定义,两向量必须是同起点的.范围0 ≤ ≤1802.平面向量数量积(内积)的定义:已知两个非零向量a与b,它们的夹角是θ,则数量|a ||b |cos 叫a与b的数量积,记作a b ,即有a b = |a ||b |cos ,(0≤θ≤π).并规定0与任何向量的数量积为0. 探究:两个向量的数量积与向量同实数积有很大区别(1)两个向量的数量积是一个实数,不是向量,符号由cos 的符号所决定.C(2)两个向量的数量积称为内积,写成a b ;今后要学到两个向量的外积a ×b ,而a b 是两个向量的数量的积,书写时要严格区分.符号“· ”在向量运算中不是乘号,既不能省略,也不能用“×”代替.(3)在实数中,若a 0,且a b =0,则b =0;但是在数量积中,若a 0,且a b =0,不能推出b =0.因为其中cos 有可能为0.(4)已知实数a 、b 、c (b 0),则ab=bc a=c .但是a b = b ca =c如右图:a b = |a ||b |cos = |b ||OA|,b c = |b ||c |cos = |b ||OA|a b = b c 但a c显然,这是因为左端是与c 共线的向量,而右端是与a 共线的向量,而一般a 与c 不共线. 3.“投影”的概念:作图定义:|b |cos 叫做向量b 在a 方向上的投影.投影也是一个数量,不是向量;当 为锐角时投影为正值;当 为钝角时投影为负值;当 为直角时投影为0;当 = 0 时投影为 |b |;当 = 180 时投影为 |b |. 4.向量的数量积的几何意义:数量积a b 等于a 的长度与b 在a 方向上投影|b |cos 的乘积. 5.两个向量的数量积的性质:设a 、b 为两个非零向量,e 是与b 同向的单位向量. 1 e a = a e =|a |cos 2 a b a b = 03 当a 与b 同向时,a b = |a ||b |;当a 与b 反向时,a b = |a ||b |. 特别的a a = |a |2或a a a||4 cos =||||b a ba5 |a b | ≤ |a ||b |例1 已知|a |=5, |b |=4, a 与b 的夹角θ=120o,求a ·b . 例2 已知|a |=6, |b |=4, a 与b 的夹角为60o求(a+2b)·(a -3b).例3 已知|a |=3, |b |=4, 且a 与b 不共线,k 为何值时,向量a+kb 与a-kb 互相垂直. 例4 判断正误,并简要说明理由.①a·0=0;②0·a=0;③0-=;④|a·b|=|a||b|;⑤若a≠0,则对任一非零b有a·b≠0;⑥a·b=0,则a与b中至少有一个为0;⑦对任意向量a,b,с都有(a·b)с=a(b·с);⑧a与b是两个单位向量,则a2=b2.解:评述:这一类型题,要求学生确实把握好数量积的定义、性质、运算律.例5 已知|a|=3,|b|=6,当①a∥b,②a⊥b,③a与b的夹角是60°时,分别求a·b.解:评述:两个向量的数量积与它们的夹角有关,其范围是[0°,180°],因此,当a∥b时,有0°或180°两种可能.课堂小结 (略) 作业 (略) 拓展提升1.已知向量(3,1)a r,b r 是不平行于x 轴的单位向量,且3a b r r ,则b r ( )A .(31,22) B .(13,22) C .(133,44) D .(1,0) 2. 设B A ,两点的坐标分别为)0,1(),0,1( .条件甲:0AC BC u u u r u u u r;条件乙:点C 的坐标是方程122y x 的解.则甲是乙的 ( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件3.已知||22,||3,p q p u r r u r 与q r 的夹角为4,则以52,3a p q b p q r u r r r u r r 为邻边的平行四边形的较短的对角线长为 ( )A.15B.15C.14D.164.把点(2,2)A 按向量(2,2) 平移到点B ,此时点B 在OC 的延长线上,且||2||OB BC u u u r u u u r,则点C 的坐标为 .5.把函数5422x x y 的图象按向量a平移,得到22x y 的图象,且a b r r ,)1,1( c,4 c b ,则 b.6.不共线向量a r ,b r 的夹角为小于120o的角,且||1,||2a b r r ,已知向量2c a b r r r ,求||c r的取值范围.7. 已知向量,a b r r 满足||||1a b r r ,且||3|a kb ka b r r r r,其中0k .(1)试用k 表示a b r r ,并求出a b r r 的最大值及此时a r 与b r的夹角 的值;(2)当a b r r 取得最大值时,求实数 ,使||a b r r的值最小,并对这一结果作出几何解释.8. 已知向量33(cos ,sin ),(cos ,sin ),[,]222264x x x x a b xr r .(1)求a b r r 及;||a b r r;(2)求函数()()(||a b f x R a b r r r r 且0) 的最小值.参考答案例1 (略) 例2 (略) 例3 (略) 例4解:上述8个命题中只有③⑧正确;对于①:两个向量的数量积是一个实数,应有0·a=0;对于②:应有0·a=0; 对于④:由数量积定义有|a·b|=|a|·|b|·|cos θ|≤|a||b|,这里θ是a与b的夹角,只有θ=0或θ=π时,才有|a·b|=|a|·|b|;对于⑤:若非零向量a、b垂直,有a·b=0; 对于⑥:由a·b=0可知a⊥b可以都非零; 对于⑦:若a与с共线,记a=λс.则a·b=(λс)·b=λ(с·b)=λ(b·с),∴(a·b)·с=λ(b·с)с=(b·с)λс=(b·с)a 若a与с不共线,则(a·b)с≠(b·с)a.评述:这一类型题,要求学生确实把握好数量积的定义、性质、运算律. 例5解:①当a∥b时,若a与b同向,则它们的夹角θ=0°,∴a·b=|a|·|b|cos0°=3×6×1=18; 若a与b反向,则它们的夹角θ=180°,∴a·b=|a||b|cos180°=3×6×(-1)=-18; ②当a⊥b时,它们的夹角θ=90°, ∴a·b=0;③当a与b的夹角是60°时,有a·b=|a||b|cos60°=3×6×21=9 评述:两个向量的数量积与它们的夹角有关,其范围是[0°,180°],因此,当a∥b时,有0°或180°两种可能.拓展提升1 提示:设(,)(0)b x y y r 33x y 221(0)x y y .2 提示:设点C 的坐标为(,)x y . 0AC BC u u u r u u u r 2(1)(1)0x x y ,∴0AC BC u u u r u u u r 122 y x ,∴甲是乙的充要条件.3 提示:经验证,知以a b r r 为对角线时,其长度较短,6a b p q r r u r r.4 (0,2)提示:点B 的坐标为(0,4),设点C 的坐标为(,)x y ,则2OB BC u u u r u u u r,可求得点C的坐标为(0,2).5 )1,3( 提示:由函数 5422x x y 的图象按向量a平移,得到22x y 的图象,可得(1,3)a r;设(,)b m n r ,由a b r r 和4 c b得:304m n m n ,解之得3,1m n .6 解:2222|||2|||44||178cos c a b a a b b r r r r r r r (其中 为a r 与b r 的夹角).∵0120 o, ∴1cos 12, 13||5c r , ∴||c r 的取值范围为13,5).7解:(1)2221||3|()3()(0)4k a kb ka b a kb ka b a b k kr r r r r r r r r r . ∴111()42a b k k r r ,此时1cos 2 ,23 .∴21(0)4k a b k k r r ,a b r r 的最大值为12 ,此时a r 与b r 的夹角 的值为23. (2)由题意,12a b r r ,故22213||1()24a b r r ,∴当12 时,||a b r r 的值最小,此时1||02a b b r r r ,这表明当1()2a b b r r r .8解:(1)333cos cos sin sin cos()cos 2222222x x x x x xa b x r r ; 223333|||(cos cos ,sin sin )|(cos cos )(sin sin )22222222x x x x x x x xa b r r 3322(coscos sin sin )22cos 22cos 2222x x x xx x .(2)cos 21()(cos )2cos 2cos xf x x xx, ∵[,]64x , ∴1cos 2cos x x是减函数,①当0 时,()f x 的最小值为()04f;②当0 时,()f x 的最小值为()6f.综上,当0 时,()f x 的最小值为0;当0 时,()f x .。
2.4.1 平面向量数量积的物理背景及其含义【课标要求】1.知道平面向量数量积的物理意义,记住其含义。
2.会用平面向量数量积的公式解决相关问题。
3. 利用平面向量数量积,可以处理有关长度、角度和垂直问题。
【考纲要求】1.会用平面向量数量积的公式解决相关问题。
2.利用平面向量数量积,可以处理有关长度、角度和垂直问题。
【学习目标续写】1.由向量的数量积体会向量和数量之间的联系。
2.总结用向量的数量积解决有关长度、角度和垂直问题的方法。
3.让我们充满激情的进入充满神秘色彩的数学世界。
【使用说明与学法指导】1.精读教材103-105页,用红笔勾画重点,理解和掌握定义,作答预习案、探究案。
2.找出自己的疑惑和需要讨论的问题,整理在导学案上,准备讨论质疑。
【预习案】(5分钟处理疑难)1.在等边三角形ABC中,求:(1)AB AC与的夹角;(2)AB BC与的夹角。
2.一些特殊角的余弦值:3.在两向量的夹角定义中,两向量夹角的范围是。
4.b在a上的投影是。
5.数量积a b⋅的几何意义是。
6.零向量与任一向量的数量积等于。
7.a b⋅是一个实数,那么它什么时候为正?什么时候为负?什么时候为零?8.总结数量积的性质和运算律,判断下列各题是否正确(1)00a⋅=()(2)00a⋅=()(3)a b a b⋅=()(4)若0a≠,则对于任一非零向量b有0a b⋅≠()(5)若a与b是两个单位向量,则22a b=()(6)对任意向量,,a b c,都有()()a b c a b c⋅⋅=⋅⋅()【我的质疑】【探究案】(25分钟讨论、展示、点评、质疑)一、向量数量积的概念(口展,命题真假说明原因)例1.已知,,a b c是三个非零向量,则下列命题中真命题的个数是()①a b a b a⋅=⇔∥b;②,a b a b a b⇔⋅=-反向;③a⊥b a b a b⇔+=-;④a b a c b c=⇔⋅=⋅。
A.1B.2C.3D.4二、平面向量数量积的运算(板展)(做第(2)问可用第(1)问结论,不必重做一次a b⋅)例2.05,4,60,1(2)(2)a b a b a b a a bθ===⋅⋅-已知与的夹角求()例3.向量a b 与夹角为3π,2,1ab ==,求2a b -的值。
平面向量数量积的定义【课标要求】理解平面向量数量积的定义,以及运用数量积进行计算,掌握一些基本变形.【学习目标】平面向量数量积的定义.【重难点】平面向量数量积的定义.【知识回顾】1、对于两个非零向量a 和b ,作OA →=a ,OB →=b ,则∠AOB =θ(0°≤θ≤180°)叫做两向量之间的夹角当θ=0°时,a 与b 同向;当θ=180°时,a 与b 反向;当θ=90°时,则称向量a 与b 垂直,记作a ⊥b .<a ,b >=<b ,a >,规定零向量与任一向量平行.2.向量在轴上的正射影(1)已知向量a 和轴l 如图所示,作OA →=a ,过点O 、A 分别作轴l的垂线,垂足分别为O 1、A 1,则向量O 1A 1→叫做向量a 在轴l 上的正射影(简称射影).(2)a 在轴l 上的正射影在轴l 上的坐标,称作a 在轴l 上的数量或在轴l 的方向上的数量,记作a l ,a l =θcos a . (3)射影的坐标是数量,当α为锐角时,a l 为正值;当α为钝角时,a l 为负值;当α=0时,a l =a ;当α=π时,a l =a-. 3.向量的数量积(内积)(1)θcos b a 叫做向量a 与b 的数量积(或内积),记作a ·b ,即a ·b =θcos b a .(2)两向量的数量积不是向量而是数量,它可以为正数、零、负数,要注意区分两向量数量积的运算性质与数乘向量、实数乘实数之间的差异.(3)向量数量积的几何意义:向量a 与向量b 的数量积等于a 的长度|a |与b 在a 方向上的正射影的数量|b |cos<a ,b >的乘积,或看作是向量b 的长度b 与a 在b 方向上正射影的数量b a a ,cos 的乘积.4.向量数量积的性质(1)如果e 是单位向量,则a ·e =e ·a =e a a ,cos (2)a ⊥b ⇔0=⋅b a ;(3)2a =a ·a =|a |2(4)cos<a ,b >=b a ba ⋅(a ≠0,b ≠0);(5)b a ≤⋅5、平面向量数量积的运算律a.a b b a ⋅=⋅(交换律)b.()()()b a b a b a λλλ⋅=⋅=⋅(结合律) c.()c b c a c b a ⋅+⋅=⋅+(分配律)【随堂练习一】1、若a ·c =b ·c (c ≠0),则( )A .a =bB .a ≠bC .|a |=|b |D .a 在c 方向上的正射影的数量与b 在c 方向上的正射影的数量必相等2、已知a 、b 为两个单位向量,则下列说法正确的是( )A .a =bB .如果a ∥b ,那么a =bC .a ·b =1D .a 2=b 23、在△ABC 中,AB →·CB →<0,则△ABC 的形状是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .不能确定4、若|a|=4,|b|=2,a 和b 的夹角为30°,则a 在b 方向上的投影为( )A .2B .3C .2 3D .45、|m |=2,m·n =8,<m ,n >=60°,则|n |=( )A .5B .6C .7D .86、向量a 的模为10,它与x 轴的夹角为150°,则它在x 轴上的投影为( )A .-53B .5C .-5D .537、对于向量a 、b 、c 和实数λ,下列命题中真命题是( )A .若a·b =0,则a =0或b =0B .若λa =0,则λ=0或a =0C .若a 2=b 2,则a =b 或a =-bD .若a·b =a·c ,则b =c8、已知向量a 、b 满足|a|=1,|b|=4,且a·b =2,则a 与b 的夹角为( )A .π6B .π4C .π3D .π29、有下列四个式子:①0·a =0;②0·a =0;③0-MN →=NM →;④|a ·b |=|a ||b |,其中正确的个数为( )A .4个B .3个C .2个D .1个10、已知平面上三点A 、B 、C ,满足|AB →|=3,|BC →|=4,|CA →|=5,则AB →·BC →+BC →·CA →+CA →·AB→的值等于( )A .-7B .7C .28D .-2811、已知a ·b =16,若a 与b 方向上的射影数量为4,则|b |=________.12、若等腰△ABC 的底边BC 长为4,则BA →·BC →=________.13、已知|a |=4,|b |=5,则a 在b 上的射影的数量与b 在a 上的射影的数量的比值λ=________.14、对于任意向量a 、b ,定义新运算“⊗”:a ⊗b =|a |·|b |·sin θ(其中θ为a 与b 的夹角).利用这个新知识解决:若|a |=1,|b |=5,且a ·b =4,则a ⊗b =________.15、已知正六边形P 1P 2P 3P 4P 5P 6的边长为2,求下列向量的数量积.(1)P 1P 2→·P 1P 3→; (2)P 1P 2→·P 1P 4→; (3)P 1P 2→·P 1P 5→; (4)P 1P 2→·P 1P 6→.16、如图所示,在▱ABCD 中,|AB →|=4,|AD →|=3,∠DAB =60°.求:(1)AD →·BC →; (2)AB →·CD →; (3)AB →·DA →.17、已知|a |=2|b |≠0,且关于x 的方程x 2+|a |x +a·b =0有实根,求a 与b 的夹角的取值范围.【随堂练习二】1、若|a|=3,|b|=3,且a 与b 的夹角为π6,则|a +b|=( ) A .3 B .3 C .21 D .212、若向量a 、b 满足|a |=|b |=1,且a ·(a -b )=12,则向量a 与b 的夹角为( ) A .π6 B .π3 C .2π3 D .5π63、设a 、b 、c 满足a +b +c =0,且a ⊥b ,|a|=1,|b|=2,则|c |2等于( )A .1B .2C .4D .54、已知两个非零向量a 、b 满足|a +b |=|a -b |,则下面结论正确的是( )A .a ∥bB .a ⊥bC .|a |=|b |D .a +b =a -b5、下列各式中正确命题的个数为( )①(λa )·b =λ(a ·b )=a ·(λb ),(λ∈R ); ②|a ·b |=|a |·|b |;③(a +b )·c =a ·c +b ·c ; ④(a ·b )·c =a ·(b ·c ).A .1B .2C .3D .46、若非零向量a 、b 满足|a|=223|b|,且(a -b )⊥(3a +2b ),则a 与b 的夹角为( ) A .π4 B .π2 C .3π4D .π 7、若O 为△ABC 所在平面内一点,且满足(OB →-OC →)·(OB →+OC →-2OA →)=0,则△ABC 的形状为( )A .正三角形B .直角三角形C .等腰三角形D .以上都不对8、若向量a 、b 满足:|a |=1,(a +b )⊥a ,(2a +b )⊥b ,则|b |=( )A .2B .2C .1D .229、对任意向量a 、b ,下列关系式中不恒成立....的是( ) A .|a·b|≤|a||b |B .|a -b|≤||a|-|b||C .(a +b )2=|a +b |2D .(a +b )·(a -b )=a 2-b 2 10、已知|a |=|b |=1,a ⊥b ,(2a +3b )⊥(k a -4b ),则k 等于( )A .-6B .6C .3D .-311、设a 、b 、c 是单位向量,且a -b =c ,则向量a 与b 的夹角等于________.12、已知两个单位向量e 1、e 2的夹角为120°,且向量a =e 1+2e 2,b =4e 1,则a·b =________.13、已知向量a 、b 的夹角为45°,且|a |=1,|2a -b |=10,则|b |=________.14、关于平面向量a 、b 、c ,有下列三个命题:①若a·b =a·c ,则b =c .②若a =(1,k ),b =(-2,6),a ∥b ,则k =-3.③非零向量a 和b 满足|a |=|b |=|a -b |,则a 与a +b 的夹角为60°.其中真命题的序号为________.(写出所有真命题的序号)15、已知|a |=1,|b |=2,a 与b 的夹角为60°,c =2a -3b ,d =m a +b ,若c ⊥d ,求实数m 的值.16、已知a 、b 满足|a |=3,|b |=2,|a +b |=13,求a +b 与a -b 的夹角θ的余弦值.17、已知|a|=3,|b|=2,a 与b 的夹角为60°,c =a +2b ,d =m a -6b (m ∈R ).若c ∥d ,求|c +d|.18、已知|a |=1,|b |= 2.(1)若a ∥b ,求a ·b ;(2)若a 、b 的夹角为60°,求|a +b |(3)若a -b 与a 垂直,求a 与b 的夹角.19、已知向量|a |=1,|b |=2.(1)若a 与b 的夹角为π3,求|a +2b |; (2)若(2a -b )·(3a +b )=3,求a 与b 的夹角.。
2.4 平面向量的数量积使用说明与学法指导1、用15分钟左右的时间,阅读探究课本的基础知识,自主高效预习,提升自己的阅读理解能力。
2、完成教材助读设置的问题,然后结合课本的基础知识和例题,完成预习自测。
3、各组cc 级的同学对加**题目不作要求。
4、将预习中不能解决的问题标出来,并写到后面“我的疑惑”处。
一、学习目标:1.掌握平面向量的数量积及其几何意义;2.掌握平面向量数量积的重要性质及运算律;3.了解用平面向量的数量积可以处理垂直的问题;4.掌握向量垂直的条件.教学重点:平面向量的数量积定义教学难点:平面向量数量积的定义及运算律的理解和平面向量数量积的应用二、问题导学1. 如果一个物体在力F 作用下产生位移S ,其中F 与S 的夹角为θ,那么力F 所做的功w=________________(功是一个__________量)2.已知两个非零向量a 与b ,我们把_________________叫做a 与b 的数量积(或________) 记作__________即________________________其中θ是a 与b 的_______________________________________叫做a 在b 方向上(___________________)的____________. 我们规定:________________________________________.3. 设a 和b 都是非零向量,则(1)a b ⊥⇔________________(2)当a 与b 同向时, a b =_________ 当a 与b 反向时,a b =_________特别地,a a =________________ (3) a b _______a b4. (运算率)已知向量a b c 、、和实数λ则: (1)___________________________ (2)___________________________(3)___________________________5.对任意向量a 和b ,有(1)2()a b +=___________________________________(2)()()a b a b +-=_______________________________________________6.设两个非零向量a =(x1,y1), b =(x2,y2),则a b =____________________________________这就是说_______________________________________________________________________向量的数量积的运算可转化为_________________________________________(1)(,)a x y =向量的模,设则a =____________________________________11222,)(,),A x y B x y ()两点间的距离公式 设(、则AB =_____________________(3)垂直 若 a =(x1,y1), b =(x2,y2),则a b ⊥⇔_______________________________(4)平行 1122,),(,),//a x y b x y a b ==⇔设(则_______________________________(5)设两个非零向量a 和b ,a =(x1,y1), b =(x2,y2),θ是a 与b 的夹角,根据向量数量cos θ=(1)00(2)0,a b a b a a b a c b c≠⋅≠≠⋅=⋅=例题1、判断下列各命题是否正确,并说明理由若,则对任一非零向量,有若,则121212,(2),,(1)//,2,a b a b a b e e e e e e λλλ=-+=-⊥拓展、设是两个垂直的单位向量,且若求的值;()若求的值.2(2,3),=-47a b a b =例题、已知(,),求在方向上的投影.(2,3),(2,4),a b a b a b ==-+⋅-=拓展1、已知则()()___________.(1,23),(1,1),.a b a b a b a b θ=-+=⋅⋅拓展2、已知求,,与的夹角拓展3、已知a 与b 都是非零向量,且3a b + 与75a b -垂直,4a b -与72a b -垂直,求a 与b 的夹角。
《平面向量数量积》教案一、教学目标知识与技能目标:使学生理解平面向量数量积的概念,掌握平面向量数量积的计算公式及性质,能够运用数量积解决一些几何问题。
过程与方法目标:通过探究平面向量数量积的概念和性质,培养学生的抽象思维能力和逻辑推理能力。
情感态度与价值观目标:激发学生对数学的兴趣,培养学生的团队合作精神,使学生感受到数学在现实生活中的应用价值。
二、教学重点与难点重点:平面向量数量积的概念,计算公式及性质。
难点:平面向量数量积的运算规律及其在几何中的应用。
三、教学方法采用问题驱动法、案例分析法和小组合作法,引导学生主动探究,发现平面向量数量积的规律,提高学生解决问题的能力。
四、教学准备教师准备PPT,涵盖平面向量数量积的概念、计算公式、性质及应用实例。
学生准备笔记本,以便记录学习过程中的疑问和感悟。
五、教学过程1. 导入新课教师通过展示一个实际问题,引导学生思考平面向量数量积的定义和作用。
2. 探究平面向量数量积的概念(1)教师引导学生根据定义,探究平面向量数量积的计算公式。
(2)学生通过实例,理解并掌握平面向量数量积的计算方法。
3. 学习平面向量数量积的性质(1)教师引导学生总结平面向量数量积的性质。
(2)学生通过练习,巩固对平面向量数量积性质的理解。
4. 应用平面向量数量积解决几何问题教师展示几个应用实例,引导学生运用平面向量数量积解决几何问题。
学生分组讨论,合作解决问题,分享解题过程和心得。
5. 课堂小结教师引导学生总结本节课所学内容,强调平面向量数量积的概念、计算公式及性质。
学生整理学习笔记,反思自己在学习过程中的收获和不足。
6. 布置作业教师布置一些有关平面向量数量积的练习题,巩固所学知识。
学生认真完成作业,巩固课堂所学内容。
七、教学反思教师在课后对自己的教学过程进行反思,分析教学效果,针对学生的掌握情况,调整教学策略。
学生反思自己的学习过程,总结经验教训,提高学习效果。
八、教学评价教师通过课堂表现、作业完成情况和课后练习成绩,全面评价学生对平面向量数量积的掌握程度。
平面向量数量积的教案教学目标:1. 理解平面向量的概念及其几何表示。
2. 掌握平面向量的数量积的定义及其性质。
3. 学会运用数量积解决实际问题。
教学内容:一、平面向量的概念及其几何表示1. 向量的定义2. 向量的几何表示3. 向量的坐标表示二、平面向量的数量积1. 数量积的定义2. 数量积的性质a. 交换律b. 分配律c. 互补律3. 数量积的计算公式三、数量积的运算律1. 交换律的应用2. 分配律的应用3. 互补律的应用四、数量积与向量垂直1. 数量积与向量垂直的定义2. 数量积与向量垂直的性质3. 数量积与向量垂直的应用五、数量积在实际问题中的应用1. 力学中的问题2. 几何中的问题3. 其它实际问题教学方法:1. 采用讲授法,系统地讲解平面向量的概念、数量积的定义及其性质。
2. 通过例题演示数量积的运算律及应用。
3. 引导学生运用数量积解决实际问题,培养学生的实际应用能力。
教学准备:1. 教案、PPT课件2. 课堂练习题3. 相关实际问题素材教学过程:一、导入(5分钟)1. 复习平面向量的概念及其几何表示。
2. 引出本节课的主题——平面向量的数量积。
二、新课讲解(20分钟)1. 讲解平面向量的数量积的定义。
2. 引导学生通过实例理解数量积的几何意义。
3. 讲解数量积的性质,如交换律、分配律、互补律。
4. 给出数量积的计算公式。
三、数量积的运算律(15分钟)1. 通过例题讲解数量积的交换律、分配律、互补律的应用。
2. 引导学生总结数量积的运算律。
四、数量积与向量垂直(15分钟)1. 讲解数量积与向量垂直的定义。
2. 引导学生掌握数量积与向量垂直的性质。
3. 通过例题展示数量积与向量垂直的应用。
五、数量积在实际问题中的应用(15分钟)1. 给出力学、几何等方面的实际问题。
2. 引导学生运用数量积解决实际问题。
3. 总结数量积在实际问题中的应用。
六、课堂练习(10分钟)1. 让学生独立完成课堂练习题。
利川市第五中学数学导学案§2.4.1 平面向量的数量积运算【课程学习目标】:1. 知识与技能:了解平面向量数量积的概念及几何意义2. 过程与方法:掌握数量积的运算法则3. 情感、态度与价值观:提高学生分析问题、解决问题的能力【教学重难点】:1. 重点:平面向量的坐标运算与共线的坐标表示.2. 难点:平面向量坐标表示的原理.【课时】:2自主学习过程 一、知识链接,忆旧迎新 平面向量的夹角:已知两个 向量a 与b ,作a OA =,b OB =,则θ=∠AOB 叫做向量a 与b 的夹角.二、读教材,理要点 1.向量数量积的定义已知两个非零向量a 与b ,我们把数量_________________叫做向量a 与b 的数量积(或内积).记作 ,即 . 其中,θ是a 与b 的夹角, 叫做向量a 在b 方向上的投影. 叫 做向量b 在a 方向上的投影.规定:零向量与任何一向量的数量积为_____________.2.向量数量积的几何意义 b a ⋅的几何意义是:数量积b a ⋅等于 与b 在a 方向上的投影 的乘积.3.平面向量数量积的性质 若a 与b 是非零向量,θ是a 与b 的夹角,则:(1)⇔⊥b a .上课时间: 学生姓名:(2)当a 与b 同向时,b a ⋅= . 当a 与b 反向时,b a ⋅= .(3)=⋅a a . =a = .(4)=θcos .(5)b a ⋅ b a .4.数量积的运算律①交换律:_____________________________②数乘结合律:_________________________③分配律:_____________________________三、疑点探究问题1:向量的数量积是一个向量还是数量?向量的投影是向量还是数量? 问题2:对于向量c b a ,,,等式)()(c b a c b a ⋅⋅=⋅⋅一定成立吗?为什么?问题3:等式2222)(b b a a b a +⋅+=+和22)()(b a b a b a -=-⋅+成立吗?若成立,请给出证明.问题4:非零向量a 与b ,它们的夹角为θ,那么(1)当0>⋅b a ,θ的范围是 ; (2)当0<⋅b a ,θ的范围是 ;(3)当0=⋅b a ,θ的范围是 ;四、典型例题 例1.已知2=a ,4=b 分别求满足下列条件的向量b a ,的数量积.(1)b a // (2)b a ⊥ (3)b a ,夹角为65π例2.在直角ABC ∆中,3=AB ,3=BC ,23=CA ,求AB CA CA BC BC AB ⋅+⋅+⋅.例3.已知3=a ,4=b ,21=+b a 。
《平面向量数量积》教案一、教学目标1. 理解平面向量的概念,掌握向量的表示方法。
2. 掌握向量的数量积运算,了解数量积的性质和运算规律。
3. 能够运用数量积解决实际问题,提高数学应用能力。
二、教学内容1. 向量的概念及表示方法2. 向量的数量积定义及计算公式3. 数量积的性质和运算规律4. 数量积在坐标系中的运算5. 数量积的应用三、教学重点与难点1. 重点:向量的概念,数量积的计算公式,数量积的性质和运算规律。
2. 难点:数量积在坐标系中的运算,数量积的应用。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解向量及数量积的基本概念、性质和运算规律。
2. 利用案例分析法,分析数量积在实际问题中的应用。
3. 利用数形结合法,直观展示数量积在坐标系中的运算。
4. 引导学生通过小组讨论、探究,提高学生的参与度和自主学习能力。
五、教学安排1. 第一课时:向量的概念及表示方法2. 第二课时:向量的数量积定义及计算公式3. 第三课时:数量积的性质和运算规律4. 第四课时:数量积在坐标系中的运算5. 第五课时:数量积的应用六、教学过程1. 导入:通过复习实数乘法的分配律,引导学生思考向量数量积的定义。
2. 讲解向量的概念,向量的表示方法,向量的几何直观。
3. 引入向量数量积的概念,讲解数量积的计算公式。
4. 通过实例,演示数量积的运算过程,让学生感受数量积的意义。
5. 总结数量积的性质和运算规律,引导学生发现数量积与向量坐标的关系。
七、案例分析1. 利用数量积解释物理学中的力的合成与分解。
2. 利用数量积解决几何问题,如求解平行四边形的对角线长度。
3. 利用数量积判断两个向量是否垂直。
八、数量积在坐标系中的运算1. 讲解坐标系中向量的表示方法,向量的坐标运算。
2. 推导数量积在坐标系中的运算公式。
3. 通过实例,演示数量积在坐标系中的运算过程。
4. 引导学生掌握数量积在坐标系中的运算方法,提高运算能力。
九、数量积的应用1. 利用数量积解决线性方程组。
2329123π《平面向量的数量积》【知识梳理、双基再现】1._______________________________________叫做a b 与的夹角。
2.已知两个______向量a b 与,我们把______________叫a b 与的数量积。
(或________)记作___________即a b ⋅=______________________其中θ是a b 与的夹角。
______________________叫做向量a b 在方向上的___________。
3.零向量与任意向量的数量积为___________。
4.平面向量数量积的性质:设a b 与均为非空向量: ①a b ⊥⇔___________②当a b 与同向时,a b =________ 当a b 与反向时,a b ⋅=________,特别地,a b ⋅=__________或a =___________。
③cos =θ___________ ④a b ⋅______________5. a b 的几何意义:________________________________________。
6.向量的数量积满足下列运算律 已知向量a b c ,,与实数λ。
①a b ⋅=___________(______律)②()a b λ⋅=___________ ③()a+b c ⋅=___________【小试身手、轻松过关】1.已知a =4,b =2a b 且与的夹角为120º,则a b=、___________。
2.已知a b ⋅=12,且a =3,b =5则b a 在方向上的投影为________。
3. 已知ABC 中,AB =AC =4AB,AC=8且,则这三角形的形状为______________。
4.a =3,b =5,a+b a-b λλ与垂直,则λ=___________。
【基础训练、锋芒初显】5.已知a =6,e 是单位向量,它们之间夹角是45º,则a e 在方向上的投影_________。
6.22a =1,b =2,(a b)a=0,-、则a 与 b 的夹角为( ) A. 30º B.45 º C. 60 º D.90 º7.已知a.b 都是单位向量,下列结论正确的是( ) A.a b=1⋅ B.22a =b C.a b a=b ⇒ D.a b=0⋅8.若a+b=c,a-b=d,且向量c d 与垂直,则一定有( ) A. a=b B. a =b C. a b ⊥ D. a =b a b ⊥且9.ABC 中,设AB=C,BC=a,CA=b 则a b+c a ⋅⋅等于______.10.有下面四个关系式①0.0=0;②()a b c=a(b c);⋅⋅③a b=b a,⋅⋅④0.a=0,其中正确的有( )A. 4个B.3个C.2个D.1个11.已知b =3,a b 在方向上的投影为 ,则a b ⋅为( )A.3B.C.2D.12.下列各式正确的是( )A.a b =a b ⋅B. ()222a b =a b ⋅⋅ C.若()a b-c ,⊥则a b=a c ⋅⋅ D. 若a b=a c ⋅⋅则b=c13.a =1,b =2则a b 与的夹角为120º,则()a+2b ,()2a+b 的值为( ) 14.ABC 中,AB=a,BC=b,a b ⋅且>0,则ABC 为( ) A.锐角三角形 B. 直角三角形 C. 钝角三角形 D. 等腰直角三角形 15.已知a,b,c 为非寒向量,且a c=b c ⋅⋅,则有( )A.a=bB.a b ⊥C.()a b c -⊥ D. ()a=b a-b c ⊥或【举一反三、能力拓展】16.向量a b 与夹角为, a =2,b =1a+b a b -求的值。
17.已知向量a b 、满足a =13,b =19,a+b =24,求a b -。
18.设12e e 、是两个垂直的单位向量,且()1212a=2e +e ,b=e e .λ-- (1)若a b,λ求的值;(2)若a b,λ⊥求的值。
19.设a+b=2i a-b 8j j,i j -,=+16其中、为两个互相垂直的单位向量,求a b5636543(,)554355--(),433C.555-4(,)或(-,)5433)(,)5554(,或--512《平面向量的数量积》参考答案1.-4 6.B 11.B 16.a+b =7∴a+b a-b =21 17. a-b =222.47.B12.C 3.正三角形 8.B 13.B 4.9.D 14.C 18.(1)m=-2,λ=- (2) λ=25.10.D15.D19.a b=-63《平面向量数量积的坐标表示 模 夹角》参考答案1.D 6.C 11.-63 16.(4.2)或(-4.-2) 2.A 7. 12.D 17.不能,提示:设C (0,y )则AC=(1,y-2)-∴AC CB=4-+(y-2)(-1-y)2217=-y +y 2=(y-)-<024--恒成立∴AC CB 不垂直于,即ABC ∠≠900,故不能3.-78.450 13.B 4.329.A14.D 10.D15.C《平面向量数量积的坐标表示 模 夹角》【知识梳理、双基再现】1. 平面向量数量积的坐标表示已知两个非零向量()()1122a=x y ,b=x y ,a b=⋅⋅⋅ (坐标形式)。
这就是说:(文字语言)两个向量的数量积等于 。
如:设a (5,-7),b=(-6,-4),求a b 。
2.平面内两点间的距离公式(1)设a=(x,y),则2a =________________或a ________________。
(2)如果表示向量的有向线段的起点和终点的坐标分别为________________________________________________________________________________(平面内两点间的距离公式) 3.向量垂直的判定设()()1122a=x ,y ,b=x ,y ,则a b ±⇔_________________如:已知A (1,2), B(2,3), C(-2,5),求证ABC 是直角三角形。
4.两向量夹角的余弦(0≤θ≤π)cos θ=__________________________________=_______________________________如:已知A(1,0),B(3,1),C(-2,0),且,a BC b CA ==,则a 与b 的夹角为_________________。
【小试身手、轻松过关】1.已知(4,3),(5,6)a b =-=则23a 4a b=-⋅( ) A.23 B.57 C.63 D.832.已知()()a 3,4,b=5,12-则a b 与夹角的余弦为()A. B. C. D. 3.()a=2,3,b=(2,4),-则()()a+b a-b =⋅__________。
4.已知()()a=2,1,b=3a b λ⊥,且则λ=__________。
【基础训练、锋芒初显】5.a=(4,7);b=(5,2)-则a b=⋅_______ ()()a =_____ 2a 3b a+2b =-⋅_______ 6.与()a=3,4垂直的单位向量是__________A. B.D. 7.a=(2,3),b=(-3,5)则a b 在方向上的投影为_________8. A(1,0) B.(3,1) C.(2,0)且a=BC,b=CA 则a b 与的夹角为_______ 9.A(1,2),B(2,3),C(2,0)所以ABC 为( ) A.直角三角形 B.锐角三角形 C.钝角三角形 D.不等边三角形10.已知A(1,0),B(5,-2),C(8,4),D.(4.6)则四边形ABCD 为( ) A.正方形 B.菱形 C.梯形 D. 矩形11.已知a+b=2i 8j,a b=8i+16j a b=---⋅那么_______(其中i,j 为两个相互垂直的单位向量) 12.已知a=(3,4),b=(5,2),c=(1,1)--,则()a b c 等于( )125252-152mb=(1,)5-- A.-14 B.-7 C.(7,-7) D.(-7,7) 13.已知A(-1,1),B(1,2),C(3, ) ,则AB AC 等于( ) A. B.152 C. D. 14.已知m =63,n=(cos ,sin ),m n=9,θθ则m n 与的夹角为( ) A.150º B.120 º C.60 º D.30 º15.若a=(2,1)-与互相垂直,则m 的值为( ) A.-6 B.8 C.-10 D.10【举一反三、能力拓展】16.求与a=(2,1)25b 平行,且大小的向量17.已知点A (1,2),B(4,-1),问在y 轴上找点C ,使∠ABC =90º若不能,说明理由;若能,求C 坐标。